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  [组图]用高速对数放大器精确测量功率(二)       ★★★ 【字体:
用高速对数放大器精确测量功率(二)
作者:Eamon Na…    文章来源:Internet    点击数:    更新时间:2007-2-2    
图2绘出了+25°C时的误差曲线图,图中,logamp已校准。需指出,由于logamp即使在工作区也并不完全满足理想的Vout与Pin方程,故误差并不为零。但是,由定义校准点(这里为12和52毫瓦分贝)为零。

图2也绘制了在40和+85°C时输出电压的误差曲线。这些误差曲线用+25°C时的斜率和截距来计算。这与大批量生产环境中的校准是一致的,在这种环境中高温校准是不现实的。

尽管误差函数将会改变,但是可以通过改变校准点(没有给出数据)来改进高功率值下的窄带性能。误差函数的形状将随校准点的变化而变化。例如,在10和30毫瓦分贝的校准点上,将产生在+25°C时0分贝的误差。在这些校准点之间的范围内,环境温度和所有工作温度下的误差都很小。但是在30到60毫瓦分贝低功率下,误差会减小。这种校准设定可用于全功率下精确度最关键的发射机中。通常,在期望得到最高精度的区域边缘选择校准点。

因此,可以选择校准点来配合手工应用。但是通常情况下校准点不会选择在logamp传递函数的非线性部分(这里指的是5毫瓦分贝以上或55毫瓦分贝以下)。

logamp检波器的误差函数也可以在关于环境温度下输出电压的多种温度分贝误差值条件下来分析。现在已经绘制出了环境温度下关于理想传递函数的误差图。

用这种选择性的技术,由定义,只要设备的传递函数完全满足理想下的方程Vout=斜率(Pin截距),环境误差就等于零。但是由于实际中的logamp不可能完全满足此方程,尤其在它线性工作区以外的部分,这个图往往能人工的改进线性度,扩展其动态范围。此图是估计关于环境输出电压(非理想)在特殊功率之下温度漂移的有用工具。

 

迄今为止,性能图主要是用于单独的设备,但是在大批量生产环境下,应考虑最坏的性能。此时需要看一下一批设备的传递函数和误差图。图3给出了.若干AD8318 logamps的5.8GHz下测量的输出电压和误差。黑色图形的密度表示的是+25°C时的分布特性(每个设备的斜率和截距已经计算出来)。误差的红色和黑色图表示的是过高温度下大批设备的测量特性。这表明在40°C下的最坏情况漂移(设备与设备之间)范围是1.2dB。如果期望10°C甚至20°C运行,温度漂移将会更小。

AD8318有效地包含了外部调整温漂的能力。将一个以地为参考点的电阻器接到TADJ端,将改变用来稳定温度截取漂移的内部电流。因此,可以优化电阻器TADJ,以在不同频率下工作。尽管电阻器TADJ可以在设备到设备的基础上来选择,但是由于每一个logamp都有温度漂移的特性,所以这是不实际的。在实际中,图3所给的分布信息可以用来选择产生最佳总漂移的电阻器TADJ的值

在时分多路应用中,RF检波器能快速相应输入端的大信号变化。在控制器模式下的应用(图1a)中,检波器必须有一个足够快的响应时间(经常用到条件视频带宽),以使控制环的主导极点由综合器的电容器来设置。

图4表示的是一个短的射频脉冲的AD8318的响应输出。因为logamp的斜率是负的,在脉冲从下降时间为11.4ns的90%到10%的下降开始处,输出会减小。此响应时间比几乎所有功率测量应用中所需时间都要长。如此大的响应时间应用于多种领域中,例如雷达接收器或幅移键控(ASK)探测。

 

检波器在两倍输入频率时产生的纹波为对数变换的产物。由于logamp的高视频带宽,当输入信号在相对低频时,这些纹波会出现。低通滤波器能很容易地消除纹波,但这需要一定响应时间为代价。在高输入频率下(大于100兆赫兹),内部视频带宽会移除所有纹波。

能接受高达8GHz输入频率的LogampPA正开始逐渐替代更多的传统二极管检波器。箱外温度稳定性比±1分贝要好得多,而且能保持更大的动态范围。响应时间特别快,能用于雷达和ASK检测中。

作者:Eamon Nash

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